Енергоефективний електропривід вентиляційних установок
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2021-1-2Ключові слова:
перетворювач, вентиляторна установка, енергоефективність, тиск, імпульсне регулюванняАнотація
Мета роботи. Підвищення ефективності роботи і енергетичних показників асинхронного електропри-воду для стаціонарних установок вентиляторів магістралі головного провітрювання шахт.
Методи дослідження. Дослідження проводились із застосуванням методів теорії електричних кіл, ма-тематичної фізики, імітаційного моделювання, інтерполяції та апроксимації.
Отримані результати. Проведено дослідження електромагнітних і енергетичних процесів в системі асинхронного електроприводу з імпульсним регулюванням при вентиляторному навантаженні з урахуванням змінних аеродинамічних параметрів магістралі головного провітрювання шахт. Встановлено, що система еле-ктроприводу здатна з високою точністю і надійністю реагувати на зміни аеродинамічних параметрів магіст-ралі головного провітрювання шахт, а також дозволить підвищити коефіцієнт потужності електроприводу при вентиляторному навантаженні до 0,8 ÷ 0,93, і коефіцієнта корисної дії до (92,5 ÷ 94,5)% при регулюванні в діапазоні робочих ковзань ротора привідного вентиляторного двигуна = 0,5÷ , що відповідно в середньому на 0,25 і 40% вище в порівнянні з системами нерегульованого електроприводу. Розроблено рекомендації з прое-ктування та раціонального вибору встановленої потужності вентилятора для магістралі головного провіт-рювання для забезпечення найкращого рівня енергоефективності електроприводу.
Наукова новизна. Проведено дослідження електромеханічних, електроенергетичних та аеродинамічних процесів в динамічному режимі електроприводу вентилятора. Доведено, що система "асинхронний двигун-перетворювач" з вентиляторним навантаженням є саморегулюючою, тобто здатна реагувати з високою точ-ністю і надійністю навіть при низьких частотах комутації силового ключа на будь-які зміни аеродинамічних параметрів мережі головного провітрювання шахт.
Практична цінність. Розроблено рекомендації з проектування та раціонального вибору встановленої потужності вентилятора для магістралі головного провітрювання для забезпечення найкращого рівня енерго-ефективності електроприводу.
Посилання
Mazin, V. A., Olhovskiy O. V., Kostenko V. A. (2008). Reduction of power consumption for ven-tilation of the mines. Ugol Ukrainyi, 8, 19–21.
Varenik E. A., Omelchenko N. A., Dubinsky A. A., Labeznik R. M. (2010). Energy saving concept for stationary installations in coal mines. Ugol Ukrainyi, 3, 7-20/
Onischenko, G. B. (1967). Wound-rotor slip recov-ery system. Moscow, Energiya, 152
Braslavskiy I. Ya., Ishmatov Z.Sh., Polyakov V.N. (2004). Energy-saving asynchronous electric drive. Moscow, Akademiya, 256
Volkov I. V., Stiazhkin S.V., Podolnyi S. V. (2009). System of stabilized current for automated electric drives. Trudih Instituta Elektrodinamiki NAN Ukrainih, 23, 64-72
Kotsur M. I., Andrienko P. D., Kotsur I. M. (2012). Features of the operating modes of the modified pulse control system of an induction motor with a wound rotor. Electromechanical and energy sav-ing systems, 3(19), 163-165
Kotsur M.I., Andrienko P.D., Kotsur I. M., Bliznya-kov O.V. (2017). Converter for frequency-current slip-power recovery scheme. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 49-54
M. Kotsur, D. Yarymbash, I. Kotsur, Yu. Bezverkh-nia (2018). Speed Synchronization Methods of the Energy-Efficient Electric Drive System for Induc-tion Motors. IEEE: 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Tele-communications and Computer Engineering (TCSET), February 20-24, Lviv-Slavske, Ukraine, 304-307 DOI:10.1109/TCSET.2018.8336208
Kotsur M. I., Andrienko P. D., Kotsur I. M. (2013)l Comparative analysis of energy efficiency of con-trol systems for an induction motor with a wound rotor. Polzunovskiy vestnik, 4(2), 114-120
Kopylov, I. P. (2001)l Mathematical modeling of electrical machines. Moscow, Vysshaya shkola, 327
Yarymbash, D., Kotsur, M., Subbotin, S., Oliinyk, A. A (2017). New Simulation Approach of the Electromagnetic Fields in Electrical Machines. IEEE: The International Conference on Infor-mation and Digital Technologies, July 5th - 7th, Zilina, Slovakia, Catalog Number CFP17CDT-USB, 452-457 DOI: 10.1109/DT.2017.8024332
M. Kotsur, D. Yarymbash, S. Yarymbash, I. Ko-tsur (2017). A New Approach of the Induction Motor Parameters Determination in Short-Circuit Mode by 3D Electromagnetic Field Simulation. In-ternational Young Scientists Forum on Applied Physics and Engineering (YSF), October 17th - 20th, Lviv, Ukraine, 207-210 DOI:10.1109/YSF.2017.8126620
Chermalyih, V. M., Chermalyih A. V, Danilin A. V, Maydanskiy I. Ya. (2009). Operating modes simulation of the electromechanical systems with considering of the load type. VIsnik KDPU Imeni Mihayla Ostrogradskogo, 4 (57), 107-111
Kotsur, M. I., Kotsur, I. M., Andrienko, A. A., & Andrienko, D. S. (2016). Determination of the op-timal switching frequency of the power switches of the frequency-current asynchronous-gate cascade converters. Electrical Engineering and Power Engineering, (1), 5–11. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2016-1-1
Antoshchenko N.I., Kalyuzhny V.V., Koptikov V.P., Tynda G. B., Andrienko P. D., Sadovoy A. V. (2014). A new approach to the regulation of venti-lation in coal mines. Ugol Ukrainyi, 3, 29–32.
Leonharn, W (1985). Control of Electric Drives Springer. Berlin, Verlag, 123
Bose, B. (1988). Power electronics and AC drive. Manchester, Englewood Cliffs, 456
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
